水滴角测试仪系统

水滴角测试仪定义：

水滴角的定义为在固、液、气三相交界面处，气-液相界面与固-液相界面之间的夹角，水滴角是显示固体表面湿度的尺度，利用大部分固着物液滴进行测定，低接触角表示湿度高（亲水性）表面易粘贴。高接触水滴角表示表面显示疏水性，表面有机污染较重或表面附着力差。与平坦的固体表面像接触的液体的接触角，通过液体-固体-气体接合点中水珠曲线的终点和固体表面的接触点测定出来分析表面洁净度，接触角是显示固体表面湿度的尺度，利用大部分固着物液滴进行测定，低接触角表示湿度高(亲水性、疏水性)，表面能量低。

水滴角测试仪特点：
该仪器采用现代化工艺制造，仪器采用先进的CMOS数字摄像机，配倍高分辨率变焦式显微镜和高亮度LED背景光源系统，搭配三维样品台，可进行工作台上下、左右、前后等方向移动。实现微量进样及上下、左右精密移动。同时还设计了伸缩杆结构工作台，能适应在不同用户材料厚度加大的场合。仪器框架可以根据式样的大小适量调节，扩大了仪器的使用范围。软件搭配修正功能，测试多次后的结果可以同时保存在同一报告下，能让用户更好的对材料数据进行管控。该仪器设计美观大方、操作简单、符合用户所需。适用于各种行业测定接触角的用户。

水滴角测试仪技术参数；

1、接触角测量范围：0-180°接触角测量精度：+/-0.1°

2、接触角测试方法：座滴法

3、接触角分析方法：手动水平测量，手动斜面测量，宽高测量法，人工切线法

4、2x定倍高清显微镜

5、数码CMOS摄像机

6、录像/回播

7、瞬间截图

8、录像任意电影单张导出

9、工作台面尺寸：100mmX120mm

10、工作台面尺寸：100mm*120mm

11、工作中国台湾移动：下下50mm 左右50mm 前后30mm

12、工作台上下伸缩：30mm

13、工作台固定板移动：前后150mm

14、进样器移动：上下100mm 左右100

15、显微镜移动：前后80mm（微调3mm)

16、试样尺寸：100mm(宽）80mm（厚）X～

17、仪器外形尺寸：320mm(宽）*530mm（长）*430mm（高）

用于测量固体、液体和气体三相之间的接触角。通过测量接触角，计算、测定液体对固体的附着力，固体表面张力及固体表面能等指标。该仪器广泛用于石油、化工、医药、造纸、染料及各种新材料研究制造领域。应用微控技术将摄入的图象转入计算机内进行保存、分析、打印。速度快捷，数据准确，操作方便。

润湿过程与体系的界面张力有关。一滴液体落在水平固体表面上，当达到平衡时，形成的接触角与各界面张力之间符合下面的杨氏公式（Young Equation）:

γSV= γSL+ γLV×cosθe

由它可以预测如下几种润湿情况：

1）当θ=0，*润湿；

2）当θ﹤90°，部分润湿或润湿；

3）当θ=90°，是润湿与否的分界线；

4）当θ﹥90°，不润湿；

5）当θ=180°，*不润湿。

毛细现象中液体上升、下降高度h。h的正负表示上升或下降。

浸润液体上升，接触角为锐角；不浸润液体下降，接触角为钝角。

上升高度h=2*表面张力系数/（液体密度*重力加速度g*液面半径R）。

上升高度h=2*表面张力系数*cos接触角/（液体密度*重力加速度g*毛细管半径r）。

润湿性问题与采矿浮选、石油开采、纺织印染、农药加工、感光胶片生产、油漆配方以及防水、洗涤等都有密切关系。

The contact angle is the angle at which a liquid/vapor interface meets the solid surface. The contact angle is specific for any given system and is determined by the interactions across the three interfaces. Most often the concept is illustrated with a small liquid droplet resting on a flat horizontal solid surface. The shape of the droplet is determined by the Young Relation. The contact angle plays the role of a boundary condition. Contact angle is measured using a contact angle goniometer. The contact angle is not limited to a liquid/vapour interface; it is equally applicable to the interface of two liquids or two vapours.
接触角现有测试方法通常有两种:其一为外形图像分析方法;其二为称重法.后者通常称为润湿天平或渗透法接触角仪.但目前应用泛,测值直接与准确的还是外形图像分析方法.

外形图像分析法的原理为,将液滴滴于固体样品表面,通过显微镜头与相机获得液滴的外形图像, 再运用数字图像处理和一些算法将图像中的液滴的接触角计算出来.

计算接触角的方法通常基于一特定的数学模型如液滴可被视为球或圆椎的一部分,然后通过测量特定的参数如宽/高或通过直接拟合来计算得出接触角值。Young-Laplace方程描述了一封闭界面的内、外压力差与界面的曲率和界面张力的关系，可用来准确地描述一轴对称的液滴的外形轮廓，从而计算出其接触角。